魔芋種植基地應用“蕎麥三次高密度播種”生態控草技術

丁海兵，姚明勇，鄒 濤，劉軍林

（1.貴州省生物技術研究所，貴州貴陽 550006；2.畢節市中藥研究所，貴州畢節 551700；3.威寧自治縣山地特色農業科學研究所，貴州威寧 553100）

魔芋是西南山區的特色經濟作物，其主要利用成分為葡萄甘露聚糖，有良好的凝膠、增稠、成膜、保水、流變等理化特性，具有減肥、降糖、降脂等保健功效，廣泛應用于食品、醫藥、化工等領域[1]，產業鏈條長，應用領域廣，發展潛力大。貴州是全國魔芋主產區之一，除黔西、黔北、黔南平壩石山區及大于2 300 m 海拔高山區、黔東南大于1 700 m 海拔高山區外，均為最適宜區或適宜區[2]，全省可發展區域廣闊。

魔芋種植經濟效益高，667 m2產值可達萬元以上，在帶動農民增收致富方面發揮了重要作用。在生產中，雜草對魔芋高產穩產有重要影響，魔芋一般在3—5 月種植，6 月中旬左右出齊苗，出苗時間晚于雜草，往往造成雜草長勢比魔芋強，導致雜草危害嚴重，且魔芋是淺根系作物，主要分布于土壤10 cm 深度附近，很難與主根系雜草、禾本科等須根系發達的雜草競爭營養和水分[3]。采用化學除草會對魔芋生長產生抑制作用，破壞土壤微生物平衡、土壤團粒結構等，還會對下一代種芋出苗率、病害發生率造成影響；人工除草不僅生產成本高，且魔芋根、莖、葉都非常脆嫩，在除草過程中容易造成對植株的損傷，導致病害發生；物理覆蓋控草技術也存在一些技術及經濟成本限制問題，因此，生產中亟需一種生態環境友好、生產投入低、應用簡便的技術。課題組經過多年研發，形成了“蕎麥三次高密度生態控草技術”，該技術不僅適用于魔芋種植基地，在烤煙、辣椒、馬鈴薯、玉米、高粱、茶園及各種果園上都能夠進行應用，是一種簡便、高效、適用的控草技術。

1 雜草的危害

雜草生長速度快，適應能力強，在農業生產中會跟作物產生營養、水分、光照等方面的競爭，影響作物生長造成減產。我國田園雜草有1 454 種(含亞種、變種、變型)，其中危害嚴重的有130 余種，每年造成主糧作物近300 萬t 產量損失[4]。貴州是典型的立體生態氣候區，自然條件復雜，耕作制度多元，栽培方式多樣，田間雜草種類繁多，一年生、越年生和多年生雜草都有，危害性雜草有400 余種[5]，以禾本科、菊科、莧科等雜草危害為主，田間雜草主要有馬唐、小飛蓬、香附子、牛繁縷、鬼針草、酸模、灰綠藜、狗尾草、馬齒莧、牛筋草、薺菜等，每年魔芋基地因草害減產一般在8%～20%，嚴重的地塊甚至達50%以上。同時，雜草的發生還可以為紅蜘蛛、蚜蟲等提供寄生宿主，為金龜子幼蟲、以繭越冬的害蟲等提供越冬環境[6]，很多病原菌也可以附著在雜草上越冬，將其作為中間宿主造成來年對作物產生病菌侵染。

2 問題的提出

在魔芋生產中，對雜草處理目前主要有3種方式。

1）化學防控雜草。使用除草劑防治雜草是我國主要應用的方式，我國化學除草劑用量約占農藥用量15%左右，除草劑應用最多的是莠去津、甲磺隆和咪唑乙煙酸等[7]。魔芋有半陰性作物特性，生產中主要是用玉米套種遮陰，一般魔芋種植基地在出苗前用乙草胺、草甘膦等進行噴施，在出苗后用精喹禾靈類除草劑進行除草。除草劑使用簡單、方便，經濟投入少，效果比較明顯，但也容易產生藥害，貴州不同生態區由于海拔、土壤、氣候的差異，雜草種群有差異，不僅除草劑選擇失誤會造成危害，使用方法、施用時間、兌水濃度等不當也會對魔芋及其他作物造成生長停滯、葉片畸形、葉片黃化、植株萎蔫等危害。課題組對噴施除草劑的魔芋基地進行了跟蹤研究，發現除草劑噴施后，會導致魔芋生長停滯，產量降低10%～15%，病害發生率增加2.6%～5.3%，并會影響下一代種芋的生長發育：施用過除草劑的基地，其生產的種芋在大田種植后，病害率、腐爛率都較未施用除草劑的基地高。

2）物理覆蓋控草。生產中經常應用的物理覆蓋技術主要有秸稈覆蓋（含枯枝落葉等）、地膜覆蓋等。魔芋種植基地可以利用松毛、枯枝落葉、稻草、玉米秸稈等進行覆蓋，能起到一定控草效果，但枯枝落葉、稻草、玉米秸稈等存在容易霉爛，引起病害、蟲害等問題，效果最好的是松毛，覆蓋厚度要在5 cm 以上（最好8 cm 以上）才能實現對雜草的抑制作用，我們測算過每667 m2地用于收集松毛的人工、車輛運輸成本大概在800 元以上，投資較大，加上后期還需要3～4 個人工進行除草，總成本投入在1 000 元左右，且在風大的地方，松毛容易被吹跑。地膜覆蓋是比較有效的控草手段，我國地膜用量全球排名第一，常見的有透明膜、黑膜、綠膜、銀灰膜等，用于控草和土壤保溫保水；2014 年研究所就針對魔芋生長特性研制了“高海拔區域魔芋覆膜保墑增溫避雨控草技術”，獲得貴州省科技廳創新券項目支持，經過近十年的推廣，已經成為貴州省高海拔區域魔芋種植的重要技術，但該技術對于中低海拔等夏季溫度高的區域不太適合，容易出現爛種、病害發生，且由于生產經營主體環保意識淡薄，加上人工回收困難、農膜回收網點少、農膜再利用產業鏈不健全等問題，容易造成地膜殘留，導致土壤結構破壞，土壤肥力下降，影響水分、養分的運輸，殘膜纏繞根系會造成爛根、植株枯黃等后果，累積數量多后會形成土壤毒害，影響農作物品質；而生物可降解地膜由于生產成本高，農民很少選擇使用。

3）人工除草。主要通過人工拔除，或者應用鐮刀、鋤頭、犁耙等進行刈割、耕鋤等方式進行除草，該方法簡單、直接、無污染，但費時費工，有的基地也采用電耕犁、機耕犁和旋耕機等除草，以提高生產效率，降低勞動成本，但這種方法往往也需要手動除草進行配合。貴州降水豐富，多數魔芋種植區年降水量在1 100～1 200 mm，在雨熱同期的氣候條件下雜草瘋長，整個生育期要拔草3～4 次，每667 m2需10 個左右人工，人工成本在800～1 200 元，不僅勞動強度大，且魔芋根系、莖稈、葉片脆嫩，在人工除草過程中容易被碰傷，病菌會隨著這些傷口侵染植株，造成病害發生，基地面積大時還不一定能請到足夠人工及時除草，從而影響產量。

綜上所述，迫切需要研發一種不使用除草劑，且節省人工等費用、對種植環境友好的除草控草技術。

3 技術研發過程

2022 年，貴州魔芋種植面積達2.01 萬hm2，各種植基地基本上都存在雜草危害問題，因此，采用一種經濟高效的方法來進行田間雜草防控成為生產經營者的迫切需求。課題組從2019年開始就進行了生態控草技術研究，按照“以草控草”“以菜（蔬菜）控草”“以藥（中藥材）控草”“以肥（綠肥）控草”“以糧（糧食）控草”的研究思路，選用了蔬菜、蕎麥、花生、馬鈴薯、白三葉、光葉紫花苕、頭花蓼、板藍根、魚腥草等60余種作物，經過在高、中、低海拔區域試驗，篩選出能夠實現生態控草的8個蔬菜品種和1種糧食作物（蕎麥）。

應用速生蔬菜控草對水分要求較高，需要在灌溉條件較好的地區進行，并按照技術規范進行管理才能實現。用蕎麥控草則無論海拔高低、土地肥瘦、土壤干濕都可以，我們在用蕎麥高密度控草的基礎上，進一步深化研究，集成了“蕎麥三次高密度播種生態控草技術”實現了控草、菜飼、糧食生產及留種三個目的。該技術能夠在不施用除草劑的情況下，實現對雜草的有效抑制，符合當前國家化肥農藥減量化的要求，技術成果入選“貴州省2023年農業主導品種、農業主推技術”目錄，2023 年3 月3 日課題組在貴州省國際會議中心新聞發布廳對該成果進行了發布，全省很多產業已經在進行該技術的落地應用。

4 技術要點

4.1 蕎麥三次播種的目的

第1 次播種主要目的是控制田間雜草生長、保持田間水分和土壤濕度，降低貴州春旱對魔芋生長的影響，并通過蕎麥高密度播種，讓蕎麥苗盡快搶占田間生態位，實現對雜草的有效抑制；第2 次播種主要是為控草和提供菜飼原料，一是利用蕎麥苗控制雜草，二是可以將鮮嫩的蕎麥尖割來作為蔬菜進行煮、炒及燙火鍋等，也可將蕎麥苗割來添加進牧草、飼料等，用于豬牛羊雞等動物飼喂；第3 次播種以采收蕎麥籽粒為主，這樣既能夠增加土地的糧食產出，還可為次年種植基地生態控草進行蕎麥留種，一般1 hm2地蕎麥籽粒大約可供次年2 hm2種植基地使用。

4.2 品種選擇

選擇適合在貴州生長的蕎麥品種，第1 次、第2次播種可選用黔苦7號、黔苦2號、黔苦3號、川蕎一號、云喬1 號、云蕎3 號、西蕎1 號、西蕎2 號、晉蕎1號等適應性強的品種，第3次播種選用黔苦7號、川蕎1 號、云蕎1 號等早熟蕎麥品種，以實現在霜凍來臨前蕎麥能夠成熟采收。

4.3 播種方法

選用品種性狀典型、籽粒飽滿、色澤鮮亮的蕎麥種子，用風選法剔除癟種子，備用。

1）第1 次播種。播種前，蕎麥曬種2～3 d，待魔芋播種完畢，立即在廂面播撒蕎麥種子，然后用釘耙輕輕在廂面上來回拖動，將蕎麥種子和土壤混合均勻，防止天氣干旱種子被曬死和被鳥啄食。為讓蕎麥盡快搶占田間生態位，實現對雜草生長的抑制，蕎麥用種量是常規播種量3倍左右，一般在10～12 kg。

2）第2 次播種。待第1 次播種蕎麥苗長至25～30 cm 高，魔芋出苗還未散葉時，進行第2次播種。播種前將蕎麥種曬種2～3 d，然后用35～40 ℃溫水浸泡30 min 左右，除去漂浮的秕籽，然后將蕎麥種和細土按照1∶(5～10)重量比混合均勻，再撒施到廂面，廂面中間少施，兩側多施。第2 次蕎麥種撒施完畢后，將第1 次播種長成的蕎麥苗拔了覆蓋到廂面，利用拔蕎麥過程中的物理擾動，實現第2 次播種的蕎麥種子與廂面土壤進行較好結合，提高出苗率。經過第1 次蕎麥控草后，田間雜草大幅減少，第2 次蕎麥播種量相應減少，蕎麥用種量是常規種植播種量2 倍左右，一般在6～8 kg，當第2 次播種的蕎麥苗長起來時，可將蕎麥苗割來做菜或用于養飼。

3）第3 次播種。在8 月底至9 月中旬，將蕎麥種曬種2～3 d，然后用35～40 ℃溫水浸泡30 min 左右，除去漂浮的秕籽，然后按照蕎麥種和土壤1∶(5～10)重量比例混合均勻，用噴霧器將混合后的土壤噴清水，使得土壤呈現手握不緊、松手散開狀態，然后裝入封閉的容器或小拱棚中進行催芽24～36 h，催芽處理是為了讓蕎麥提早出苗，然后再將催芽后的種子和土壤的混合物播撒到廂面上，以廂面兩側為主，廂面中間及管理走道為輔。第3 次播種的蕎麥用種量跟常規播種量相同，一般在3～4 kg。

貴州屬于西南高原春秋蕎麥主產區[8]。進入秋季后溫度逐漸降低，光照強度和時間逐漸減小，催芽能夠讓蕎麥提早出苗，從而實現高產穩產。魔芋一般在10 月開始倒苗，第3 次播種的蕎麥生長起來要能夠跟魔芋實現茬口銜接，多數地區當蕎麥進入旺長期時，魔芋已經倒苗，不影響蕎麥生長。第3 次播種目的是采收蕎麥作為糧食，并為次年種植基地留種，這樣1 hm2地的蕎麥籽粒產量大約可以為次年2 hm2的種植基地留種。這種種植模式，能夠有效防控雜草，有利于增加田間生態多樣性，防止病害發生，且增加了地表覆蓋，增強就地越冬魔芋防凍能力。

5 水肥管理

蕎麥3 次高密度播種生態控草技術是應用蕎麥生長速度快，有強大的競爭優勢來實現對雜草生長的抑制。第1 次、第2 次播種目的是控制雜草生長及獲得蕎麥生物量，故采取高密度播種，種子用量遠超常規種植，第3 次播種目的是獲得產量，按照正常用量播種。蕎麥的生長會吸收部分土壤養分，為確保魔芋獲得足夠的養分實現高產、穩產，因此，肥料施用量除考慮魔芋的吸收量，還要考慮蕎麥的吸收量，一般施肥量在魔芋種植施肥量的基礎上加15%～20%即可。

6 采收貯藏

蕎麥籽粒成熟時間不一致，同株上有成熟的籽粒和不成熟的籽粒，收獲過早影響產量，收獲過晚先成熟籽粒會脫落而造成浪費。當蕎麥全株有70%的籽粒成熟（籽粒變褐或銀灰色），呈現本品種顏色時，就是最適宜的收獲期，應抓緊時間于空氣濕度大的早、晚收割，減少落粒，收獲后進行扎捆或扎把，拉到晾曬場或室內豎放1 周左右，讓蕎麥充分后熟，提高籽粒粒重，然后采取脫粒機或人工脫粒，除去秸稈、碎葉殘渣等，用風扇除雜質后，用晾曬或烘干方法，將蕎麥含水量降低至14%以下時，放入防潮、隔熱、通風的倉庫存放。蕎麥采收后，根據市場行情選擇采挖魔芋時間，商品芋基地一般在10 月至次年2 月采收，商品魔芋去除泥巴，剔除爛薯后用網袋裝運銷售；采收的種芋用筐裝運，經過曬種脫除水分后筐裝入庫貯藏，按照魔芋良種生產管理規程進行管護，保持貯藏庫通風透氣，溫度在3 ℃以上，以防腐爛和凍壞。